课件 教案 试卷分析

八年级物理测量电功率教案

八年级物理教案 物理教案 未知/阳光 2019-12-24   次浏览

十六章第三节  测量电功率

【教学过程】

上课!同学们好,请坐!

(一)引入新课

1.体验活动:同学们桌上都有2种不同规格的小灯泡,它们的侧端标有“2.5V 0.3A”或“3.8V 0.3A”字样,请同学们找出“2.5V 0.3A”的小灯泡。

    哪位同学来跟大家分享一下:“2.5V 0.3A”是什么意思呢?(生:小灯泡的额定电压是2.5V,额定电流是0.3A)师:非常棒,请坐。如果我还想知道小灯泡的额定功率,但上面没有标注,应该怎么办呢?有同学说,根据P=UI算出来,恩,很好,请同学们一起来算算:这种规格的小灯泡额定功率是多少呢?0.75W.

    请思考:如果我把这个小灯泡接到电路中,小灯泡就会发光,那有什么方法可以改变小灯泡的亮度呢?哦,有同学说,增加一个滑动变阻器,好,那我们连接一个电路看一下,电路连好了,在闭合开关前,滑片移至阻值最大处,现在闭合开关,移动滑片,小灯泡逐渐变亮了,那请问:当小灯泡亮度发生变化时,功率是否变化呢?如果变化,它的功率比0.75W大还是小呢?有同学说变大,有同学说不变,怎么才能知道呢?“用事实来说话”,这节课就让我们一起《测量电功率》,通过实验来证实。

(2)新课教学

请大家讨论:如何测量小灯泡的电功率?哪位同学来帮我们分析一下?

根据P=UI,我们只要测出小灯泡两端的电压U和通过小灯泡的电流I就可以算出灯泡的电功率P。

问:用什么仪器测U和I呢?电压表和电流表。因为电功率不是直接测量,而是利用电压表、电流表间接测量,再通过计算得出,所以本节课的实验方法:伏安法(间接测量法)

(上一章我们曾经学过“伏安法”测电阻,那这两个实验有什么相同点和不同点呢,待会儿我们边学习边思考)

(3)实验部分(今天我们的实验就是要研究当小灯泡亮度改变时,它的电功率是否变化,也就是要探究小灯泡的亮度与功率的关系)

1、实验目的:探究小灯泡的亮度与功率的关系?

2、实验原理:P=UI

3、接下来请同学们设计实验电路图。并将你设计的电路图画在《学习任务单》中。

  大家先来看一下我的设计,电路中肯定有电源、开关、小灯泡、电流表与小灯泡应怎么连接?串联!电压表怎么连接?电压表并联在小灯泡的两端。如果这样设计,小灯泡亮度能变化吗?怎样改变小灯泡的亮度并改变灯泡两端的电压呢?跟我设计的电路图不一样的请举手,来,这位同学说说,你怎么设计的?增加了一个滑动变阻器,它在电路中起到什么作用呢?保护电路,调节小灯泡两端的电压和通过的电流,实现多次测量

(这位同学设计的非常好,回答得也很好,还有没有其他的设计方案?没有,看来大家都赞同这个方案)

4、同学们可能会觉得这个电路图很眼熟,请问:这个电路图还可以完成哪个实验呢?(伏安法测小灯泡的电阻),根据电路图,今天的实验器材都有哪些?电池,(2种不同规格)小灯泡、滑动变阻器、开关、电压表、电流表,导线若干

5、请问:今天的实验是不是只测一次电功率?当然不是,我们要调节滑动变阻器,改变灯泡的亮度,测量小灯泡在不同电压下的电功率,提示大家:我们要分别测量三种情况下的电功率。哪三种情况呢?

[课件展示](1)使小灯泡两端电压等于额定电压, 并观察灯泡亮度

(2)使小灯泡两端电压高于额定电压(但不能超过额定电压的1.2倍,否则电压太高,灯丝容易烧断),并观察灯泡亮度。

(3)使小灯泡两端电压低于额定电压,并观察灯泡亮度。

接下来,请同学们根据提示,把《任务单》中的实验步骤补充完整。

   大多数同学都已经把实验步骤补充完整了,实验中还有一些注意事项,我们再一起来学习一下,同时也验证一下你的实验步骤是否填写正确:

(1)按照电路图,连接电路。我们先将2.5V 0.3A的小灯泡接入电路。

   连接电路时开关应断开、闭合开关前滑片置于阻值最大处,电压表,电流表量程的选择可参照小灯泡的额定电压和额定电流,例如“2.5V 0.3A”的小灯泡电压表选择0-3V量程,电流表选择0-0.6A量程,如果是“3.8V 0.3A”的小灯泡,电压表选择0-15V量程,电流表选择0-0.6A量程。连接电路过程中,一定让电流从电流表、电压表的正接线柱进,从负接线柱出,电路连好之后,要先检查电路的连接是否正确,再进行试触,如果观察到电压表、电流表都有较小示数时,说明电路正常,重新闭合开关,进行实验。

(2)(3)(4)这3个步骤告诉我们,每个规格的小灯泡要进行三次测量,实验过程中,应“手眼并用”,手移动滑动变阻器的滑片,眼看电压表的指针,改变电压表的示数,同时记录电压表、电流表的示数及灯泡的发光情况。并把收集到的数据填写到《任务单》实验报告的表格内,再根据P=UI计算电功率(请大家先完成规格2.5V小灯泡的测量工作)再将2.5V的小灯泡换成3.8V的小灯泡,重复以上步骤,继续实验。(但是如果换用“3.8V 0.3A”小灯泡做实验,电源选用几节电池?对,应该用3节电池,否则“3.8V 0.3A” 小灯泡达不到额定电压,就不能正常工作了,同时还要注意电压表,电流表量程的选择.)

(5)实验测量结束,断开开关,将仪器整理好。

大家对实验操作过程是否还有疑问?哦,这位同学问:我们为什么先测额定电压下的电功率,而不是让电压从小到大这样去测量呢?(这个问题提得很好,我觉得首先确定正常发光时的亮度情况,剩下的两种情况都跟正常发光时进行对比,是较暗、还是较亮,就更容易确定了)

没有问题的话,现在进行实验,请同学们做好记录并完善你的实验结论。

同学们,实验结束,现在我们先来讨论几个问题:

6.交流合作,讨论几个问题:

(1)小灯泡正常发光时的功率叫什么功率?

(2)调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压高于或低于额定电压,这时的功率叫什么功率?能否说这也是小灯泡的额定功率?

(3)为什么测量额定功率,不是多次测量求平均值来减小误差?

(4)该实验与“伏安法测小灯泡电阻”相同点、不同点?(例如:相同:电路图相同,所用器材相同,滑动变阻器的作用相同;不同:原理不同,实验目的不同)

(针对这4个问题请同学们分析讨论,哪位同学来谈谈你的看法,非常好,还有哪位同学有不同看法?很好,看来,大家都认真思考了)

[ 故障分析}:实验过程中,老师发现一些同学还遇到了电路故障,出现频率较高的,大概有这样几种情况:

(1)一位同学;连接好电路,在闭合开关时发现小灯泡L不亮,电流表无示数,但电压表有示数,原因:小灯泡开路(这时,如果往下按按小灯泡,灯泡亮了,电压表示数正常,说明是灯座和灯泡接触不良造成的,否则可能就是灯丝断了)

(2)另一位同学在连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡特别亮,原因:闭合开关前没有将滑片移到阻值最大处。

(3)滑动变阻器的滑片无论怎样滑动,灯泡都很暗,且两电表的示数及灯泡亮度没有变化

原因:滑动变阻器接线错误,没有遵循“一上一下”的接线原则,将滑动变阻器下方两个接线柱接入电路,作为一个定值电阻了

(4)有同学换用“3.8V  0.3A”小灯泡,接好电路后,闭合开关时发现小灯泡发光但很暗,且无论怎样调节变阻器的滑片灯泡亮度虽有所变化,但电压表示数总小于其额定电压

原因:电源电压小于额定电压,需要换电源(换用3节电池)

7、【实验结论】(接下来我们一起来分析论证实验结论)

( 大家还记得“伏安法测电阻”多次测量目的是?多次测量取平均值减小误差)

本节实验多次测量的目的?比较小灯泡在不同电压下的实际功率,并比较灯泡的发光情况

(现在找几组同学把你的实验成果与大家分享?好,我们一起来看这位同学的实验数据和结论)通过这些同学的数据,我们发现:

②不同电压下,小灯泡的实际功率_不同__,实际电压越大,小灯泡实际功率越__大_,灯越__亮_。小灯泡的额定电功率只有_一_个。小灯泡实际消耗的电功率__不一定_等于额定功率。

(通过3种情况下,电压、功率和发光情况的比较,我们最后得到,小灯泡的亮度是由它的_实际功率___决定的

(四)拓展(家庭电路测电功率)

刚才我们用电压表、电流表测出了小灯泡的电功率,如要测家庭电路中一只电吹风的电功率,能用“伏安法”测量吗??

不能,因为电吹风的工作电压是220V,不能用电压表测量,应该如何测量呢?

提示一下:第一节讲电功时,介绍了电能表是测电功的,如果我们知道了用电器消耗的电能,怎么求电功率?哪个公式?P=W/t,根据公式,我们还需要知道什么?时间,用什么测量?秒表或钟表

     所以这种测量方法,原理?具体测量方法:1、记录用电器在时间 t 内电能表转盘转动的转数 n;2、算出用电器消耗的电能 W ;

        计算电能时要用到电能表上的铭牌参数,例如:我手中的电能表上有3000r/KWh的字样,讲第一节时我们介绍过,它的含义是什么? 有谁知道?这位同学,非常好,它表示消耗1kwh的电能,电能表转盘要转3000转.用实际圈数除以铭牌参数求出消耗的电能,单位kwh,换算成J的单位,换算关系:1KWh=3.6×106 J ,再将时间单位换算成秒,根据P=W/t,求出电功率。

    五、能力提升

接下来,请大家来帮帮忙:假如用6V电源测量一个额定电压3.8V小灯泡的额定功率,实验中发现电压表的0~15V量程档接线柱坏了,但0~3V量程还能用,在没有器材可换的情况下,你能顺利完成实验吗?请设计实验电路图,并简要说明理由?(有同学已经想到了,请说出你是如何设计的:因为小灯泡与滑动变阻器串联,小灯泡的额定电压为3.8V,所以小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为U=6V-3.8V=2.2V,因此当电压表示数为2.2V时灯泡正常发光,记录此时电流表的示数,根据P=UI计算)

六、交流收获(师总结回顾)

今天我们都学到了哪些知识呢?我们通过分组实验,探究了小灯泡的亮度和功率的关系,知道了实验的原理是?P=UI,我们还了解了实验设计和实验操作的基本要求,并且得出了实验结论:灯泡的亮度是由实际功率决定,实际功率越大,灯越亮。

并且我们还学习了家庭电路中测量电功率的方法,原理是P=W/t,通过能力提升环节,设计电路,巩固新知。希望同学们在课后能更充分交流,在不断改正错误的过程中学到更多知识。

   七、今天的作业

1.巩固新知,采摘知识果实:完善《任务单》上的实验报告,并完成达标练习题。

2.学以致用,动手动脑:让家长协助,利用家中的电能表和钟表测出某家用电器的电功率,并与铭牌标定的功率进行比较。

好!今天的课就上到这里!同学们再见!

版权所有